ساخت پوشش‌هاي ميكرو/نانو هوشمند خودترميم شونده برپايه كپسول‌هاي اوره فرمالدهيد حاوي روغن تانگ و بهينه سازي آن به منظور ممانعت از خوردگي

Fabrication of Smart Micro/Nano Self-healing Coatings on the Basis of Urea-formaldehyde Capsules Containing Tong Oil and Optimizing them for Corrosion Inhibition

در مطالعه حاضر، دسته‌اي از پوشش‌هاي هوشمند بر پايه ميكرو/ نانو كپسول‌ها، با هدف كاهش خوردگي در خطوط انتقال نفت و گاز مورد بررسي قرار گرفته است. پوسته كپسول‎ها از جنس اوره فرمالدهيد و هسته آنها از جنس روغن تانگ بوده كه به عنوان عامل ترميم كننده عمل مي‎نمايد. در اين تحقيق پارامترهاي موثر بر عملكرد پوشش از قبيل نرخ هم‌زدن در فرآيند كپسول‌سازي، اندازه كپسول و درصد استفاده از كپسول در ساختار پوشش بررسي و بهينه‎سازي شده است. به‎علاوه ساير خواص پوشش از قبيل توانايي محافظت در برابر خوردگي و چسبندگي پوشش به زير لايه به ترتيب توسط اسپكتروسكوپي امپدانس الكتروشيميايي و آزمون چسبندگي (Pull off) مورد بررسي قرارگرفته است. نتايج مي‌دهد كه با ريزتر شدن كپسول‎ها و به عبارتي استفاده از دورهاي بالاتر هم‎زدن، مقاومت در برابر خوردگي و همچنين چسبندگي پوشش به زير لايه بهبود مي‎يابد. به علاوه استفاده از كپسول در ساختار، قابليت محافظت‏كنندگي را به ميزان قابل ملاحظه‎اي افزايش مي‌دهد كه از نتايج آزمون‌هاي الكتروشيميايي و جذب آب مي توان به آن پي برد. بهترين درصد استفاده از كپسول برابر با 15% وزني است كه منجر به افزايش مقاومت پوشش در برابر خوردگي مي‎شود

In this study, a set of smart coatings on the basis of micro/nano capsules, with the aim of corrosion reduction in oil and gas pipelines, has been investigated. The shell of capsules was made of urea-formaldehyde and their core was tong oil, which acts as a healing agent. In the present work, some parameters affecting the performance of the coating such as mechanical agitation rate in the encapsulation process, capsule size, and dispersed capsule concentration were varied and optimized. In addition, other coating properties such as adhesion and corrosion resistance of the coating were investigated by adhesion pull-off tests and electrochemical impedance spectroscopy respectively. The results indicated that using finer capsules, which were created at higher stirring rates, improved the corrosion resistance and adhesion to the substrate. Moreover, with the incorporation of capsules in the matrix, the protective ability was significantly increased; this could be realized from the results of water absorption and electrochemical tests. A capsule concentration of 15 wt.% was the optimum value which led to the highest corrosion resistance of the coating.